Περίληψη: | Η παρούσα διπλωματική εργασία αρχικά ξεκινά με μια περιεκτική αναφορά σε κάποιες πρόσφα-τες εξελίξεις πάνω στην αλυσίδα παραγωγής του ΥΦΑ καλύπτοντας την εξόρυξη του φυσικού αερίου καθώς και τις διαδικασίες συλλογής, υγροποίησης, εκφόρτωσης και τέλος επαναεριοποίη-σης του. Κατόπιν παρατίθενται πρόσφατες βελτιώσεις πάνω στην μοντελοποίηση και μελέτη πι-θανής διαρροής ΥΦΑ. Στη συνέχεια, η εργασία επικεντρώνεται στις διεργασίες διασποράς του ΥΦΑ.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία αναλύεται και παρουσιάζεται η μοντελοποίηση της διά-χυσης και διασποράς του ΥΦΑ με χρήση λογισμικού CFD. Το υπολογιστικό μοντέλο λαμβάνει υπόψιν την μεταφορά θερμότητας και βασίζεται πάνω στο θεώρημα Monin-Obukhov για σταθε-ρές ατμοσφαιρικές συνθήκες. Τα αποτελέσματα που εξάγονται από τον υπολογιστικό μοντέλο επικυρώνονται μέσω των δεδομένων που διαθέτουμε από το πείραμα Burro – 8. Η μέθοδος της υπολογιστικής ρευστοδυναμικής που ακολουθήθηκε επιλέχθηκε με στόχο την πρόσληψη των βέλτιστων δυνατών αποτελεσμάτων με όσο το δυνατόν λιγότερους υπολογιστικούς πόρους. Για τον λόγο αυτό επιλέξαμε την συμβατική μέθοδο της απλής εκτίμησης του μεγέθους της ‘λίμνης’ του ΥΦΑ από τις αρχικές συνθήκες του αερίου.
Για την εκπόνηση του υπολογιστικού μοντέλου της παρούσας διπλωματικής εργασίας χρησι-μοποιήθηκε το λογισμικό πακέτο ANSYS v.16 τόσο για τον σχεδιασμό της γεωμετρίας όσο και για την δημιουργία του υπολογιστικού πλέγματος του μοντέλου μας. Κατόπιν έγινε χρήση του προγράμματος Fluent που παρέχεται από το λογισμικό της ANSYS για την αριθμητική προσο-μοίωση στις συνθήκες του πειράματος Burro-8. Για την εύρεση του κατάλληλου υπολογιστικού πλέγματος πραγματοποιήθηκε η διαδικασία ανεξαρτητοποίησης από το πλέγμα ώστε να προσδιο-ριστεί το κατάλληλο μέγεθος των υπολογιστικών κελιών. Τα αποτελέσματα που εξήχθησαν από την προσομοίωση συγκρίθηκαν με τα πειραματικά δεδομένα καθώς και με αποτελέσματα μιας παλαιότερης αριθμητικής προσομοίωσης του πειράματος Burro – 8. Τέλος, παρουσιάστηκαν οι μεταβολές συγκεκριμένων μεγεθών για διάφορα χρονικά στιγμιότυπα της προσομοίωσης ώστε να καταφέρουμε να οπτικοποιήσουμε την εξέλιξη της διασποράς του νέφους. Οι σημαντικότερες ελλείψεις που εντοπίστηκαν στην ήδη υπάρχουσα έρευνα υπογραμμίζονται με σκοπό την μελλο-ντική μελέτη πάνω σε αυτές.
|